【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于功能性高分子及防水涂料领域，尤其涉及一种兼顾防水防腐的耐水解疏水聚脲、制备方法及其应用，具体涉及一种含氟烷羟基硅烷改性二聚酸聚酯为基础的耐水解疏水聚脲的制备方法及其在防水防腐方面的应用。
技术介绍
1、聚脲作为一种新型的防水材料，具有100％固含，不含挥发性有机物，快速固化、任意曲面进行喷涂、力学性能好、涂层致密、使用寿命长等优点，在民用防水、防腐等领域得到了广泛的应用。同时，如何进一步提升聚脲的疏水性能、耐水解性能，和防腐能力，进而提高聚脲在污水处理系统中的使用寿命，扩大聚脲的应用范围，具有积极意义。
2、公开号为cn112794987a，公开日为2021年5月14日，名称为“一种阻燃聚脲-聚氨酯”的中国专利文献公开了一种由端羟基封端聚硅氧烷改性的由dopo阻燃剂为基础的阻燃聚脲，在阻燃的同时具有一定的疏水性能，但是其制备过程较为复杂，且采用了硅羟基和二异氰酸酯进行反应，形成的硅酯基容易水解，使用受到了很大限制。该工艺使用了大量有机溶剂且在每一反应过程后都需进行脱除，最终产物仍有大量有机溶剂，固含量较低，工艺路线长，成本高，很难进行推广。
3、公开号为cn114702886a，公开日为2022年7月5日，名称为“一种植物油基聚脲疏水涂料及其制备方法”的中国专利文献公开了一种植物油基聚脲疏水涂料及其制备方法，其主要是使用蓖麻油及全氟化合物改性的纳米填料达到疏水的目的，其制备过程同样较为复杂，反应时间长，需进行过滤、洗涤等工艺，产生大量废水。且使用了价格较为昂贵的全氟化合物，整体成本较高。p>
4、公开号为cn112126329a，公开日为2020年12月25日，名称为“一种喷涂型水利大坝抗冰拔耐磨的聚脲涂料及其加工工艺”的中国专利文献公开了一种喷涂型水利大坝抗冰拔耐磨的聚脲涂料及其加工工艺。在该专利文献所公开的技术方案中，其介绍了一种双组份喷涂型聚脲，采用了聚二甲基硅氧烷作为疏水剂，和聚醚等组份和异氰酸酯直接进行反应，聚二甲基硅氧烷和其他组份的相容性较差，同样存在着硅酯基容易水解的问题，影响使用寿命。
5、综上所述，现在的耐水解疏水聚脲还没有一种工艺简单，成本低廉的解决方案。
技术实现思路
1、为了克服现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种兼顾防水防腐的耐水解疏水聚脲、制备方法及其应用。本专利技术所述的技术方案提供了一种工艺路线简单，成本低廉的耐水解、疏水防腐聚脲涂料，因其涂层致密且具有疏水性能，隔绝水分及氧气的渗透，可以有效提升其防水、防腐等方面的性能。
2、为了达到上述目的，本专利技术提出了一种含氟烷羟基硅烷，其结构式如下所示：
3、
4、其中，n为4～100的整数，m为1～10的整数；
5、r1为氢、卤素、c1-c6烷基、c1-c6烷氧基、芳香基、杂环基或脂环基；
6、r2为氢、卤素、c1-c6烷基、c1-c6烷氧基、芳香基、杂环基或脂环基。
7、在本专利技术所述的技术方案中，专利技术人以二聚酸与部分含氟的烷烃基硅氧烷为基础获得含氟烷羟基硅烷改性二聚酸聚酯，并进一步获得耐水解疏水聚脲。其中，二聚酸为一种生物基二元羧酸，主要由大豆油脂肪酸，棉籽油脂肪酸，亚麻油脂肪酸等植物油不饱和脂肪酸为原料制备，主链为c18的碳氢化合物结构，并且带有两个c9柔性支链，因此以二聚酸为原料合成的聚酯多元醇具有超出传统聚酯多元醇的优点，如高耐水解、热稳定性、耐化学品性，抗氧化性能等。
8、而烷羟基硅烷是一类以硅氧链为主体，在两端变为烷氧链羟基封端的有机硅，具有普通硅烷类的疏水性、柔顺性等特性，同时由烷羟基封端，避免了硅羟基封端后与酸、异氰酸酯等活性基团反应生成的硅酯基水解稳定性差的缺点。
9、本专利技术采用部分含氟的烷羟基硅氧烷，既进一步增加了疏水性能，又避免了全氟硅氧烷带来的高昂成本。
10、需要说明的是，本专利技术所述的含氟的烷羟基硅氧烷通过含氢硅油与和烯丙基含氟聚醚在搅拌下混合均匀，升高到80～90℃后，加入铂催化剂进行反应，反应3～5h后即可得到。
11、含氢硅油如下式ii所示：
12、
13、所述烯丙基含氟聚醚如下式iii所示：
14、
15、优选地，所述n为4～50的整数，优选地，n为4～20的整数；
16、或，m为1～5的整数；
17、或，r1为氢、甲基、乙基、异丙基、丙基、丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、芳香基、杂环基或脂环基；
18、或，r2为氢、甲基、乙基、异丙基、丙基、丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、芳香基、杂环基或脂环基。
19、优选地，所述含氟烷羟基硅烷的数均分子量为500～2000，优选地，数均分子量为500～1000。
20、第二方面，本专利技术提出了一种兼顾防水防腐的耐水解疏水聚脲，所述耐水解疏水聚脲由上述的含氟烷羟基硅烷制备获得。
21、需要说明的是，在本专利技术所述的技术方案中，聚脲是由异氰酸酯的组份(即a组份)与氨基化合物组份(即b组份)反应生成的一种弹性物质。聚脲分为单组份聚脲和双组份聚脲，其中，双组份聚脲是由异氰酸和氨基化合物，通过专用喷涂设备快速混合、瞬时反应凝固而成的致密涂层。
22、第三方面，本专利技术提出了制备上述的耐水解疏水聚脲的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
23、步骤s1：将10～20份上述的含氟烷羟基硅烷、60～100份二聚酸、0.1～1份甲苯磺酸进行第一步酯化反应，随后加入5～30份小分子二元醇反应，减压蒸馏，得到含氟烷羟基硅烷改性的二聚酸聚酯二元醇；
24、步骤s2：将步骤s1所获得的二聚酸聚酯二元醇与聚醚二元醇以10～50:30～60份比例混合反应，加入30～120份二异氰酸酯反应后，加入0～10份活性稀释剂，反应得到耐水解疏水聚脲的a组份；
25、步骤s3：步骤s2所获得的a组份与耐水解疏水聚脲的b组份混合获得耐水解疏水聚脲，其中，所述b组份包括如下组份的其中一种或多种：端羟基聚醚、端胺基聚醚、伯胺类扩链剂、仲胺类扩链剂、色浆、粉体、消泡剂、光稳定剂或催化剂。优选地，所述小分子二元醇采用以下的一种或多种：
26、乙二醇、1，2丙二醇、1，3丙二醇、1，3丁二醇、1，4丁二醇、甲基丙二醇、新戊二醇或己二醇。
27、优选地，所述活性稀释剂为碳酸丙烯酯或者碳酸乙烯酯。
28、优选的，所述聚醚二元醇的数均分子量为500～5000，更优选的，所述聚醚二元醇数据分子量为600～3000。
29、所述聚醚二元醇选自端羟基聚丁二烯、聚氧化丙烯多元醇、聚氧化丙烯一氧化乙烯多元醇、聚氧化乙烯多元醇、聚四氢味醚二醇中任一种或多种。
30、需要说明的是，在本专利技术所述的技术方案中，所述活性稀释剂用于调节粘度。
31、优选地，在所述步骤s1中，具体操作如下：将10～20份含氟烷羟基硅烷加入反应釜中，在搅拌下升温至1本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种含氟烷羟基硅烷，其特征在于，其结构式如下式I所示：
2.根据权利要求1所述的含氟烷羟基硅烷，其特征在于，所述n为4～50的整数；
3.根据权利要求1或2所述的含氟烷羟基硅烷，其特征在于，所述含氟烷羟基硅烷的数均分子量为500～2000，优选地，数均分子量为500～1000。
4.一种兼顾防水防腐的耐水解疏水聚脲，其特征在于，所述耐水解疏水聚脲由如权利要求1～3中任意一项所述的含氟烷羟基硅烷制备获得。
5.制备如权利要求4所述的耐水解疏水聚脲的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述小分子二元醇采用以下的一种或多种：
7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述活性稀释剂为碳酸丙烯酯或者碳酸乙烯酯。
8.一种耐水解疏水涂料，其特征在于，所述耐水解疏水涂料包括A组份以及B组份，其中，A组份为异氰酸酯预聚体，所述异氰酸酯预聚体包括如权利要求1～3中任意一项所述的含氟烷烃基硅烷。
9.根据权利要求8所述耐水解疏水涂料，其
10.如权利要求1～3中任意一项所述的含氟烷羟基硅烷、权利要求4所述的耐水解疏水聚脲、或如权利要求8或9所述的耐水解疏水涂料在防水防腐材料中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种含氟烷羟基硅烷，其特征在于，其结构式如下式i所示：
2.根据权利要求1所述的含氟烷羟基硅烷，其特征在于，所述n为4～50的整数；
3.根据权利要求1或2所述的含氟烷羟基硅烷，其特征在于，所述含氟烷羟基硅烷的数均分子量为500～2000，优选地，数均分子量为500～1000。
4.一种兼顾防水防腐的耐水解疏水聚脲，其特征在于，所述耐水解疏水聚脲由如权利要求1～3中任意一项所述的含氟烷羟基硅烷制备获得。
5.制备如权利要求4所述的耐水解疏水聚脲的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述小分子二元醇采用以下的一种或多种：...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘艺，毛士荣，董磊，路文丽，倪明，张桂扬，胡波，
申请(专利权)人：上海市政工程设计研究总院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。